中國粉體網(wǎng)訊 近日，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所稀土資源利用國家重點實驗室孫忠明課題組在稀土分子合金的研究中取得新進展，相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上，同時美國《化學(xué)與工程新聞》也對該成果予以了報道，并以《稀土合金使芳香性理論邁上新臺階》為標(biāo)題，認為該項工作成功地拓展了芳香性這個化學(xué)核心的概念。
談及團隊研究工作的核心意義，中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研究員孫忠明告訴《中國科學(xué)報》記者，研究的最大價值在于團隊成功制備出了世界上首例反芳香性二元稀土——主族金屬分子合金化合物。
“在我國，稀土元素具有得天獨厚的資源優(yōu)勢，利用稀土和（半）金屬構(gòu)成的分子合金團簇，可以任意組裝成各種物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)可調(diào)節(jié)的新型功能材料。”孫忠明表示，這將極利于把我國稀土資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢。
稀土元素與主族金屬元素形成的“金屬-金屬鍵”是孫忠明團隊需要攻克的難題。他告訴記者，在二元、三元甚至多元分子合金中，能夠穩(wěn)定成鍵的團簇所包含的原子個數(shù)和稀土的配位模式應(yīng)具有一定規(guī)律。如何去發(fā)現(xiàn)這些合成規(guī)律，是團隊需要去著力解決的。
考慮到稀土元素特殊而豐富的電子排布，可能對重主族金屬元素產(chǎn)生特殊的誘導(dǎo)效應(yīng)，導(dǎo)致價電子重排，形成具有獨特物理性質(zhì)的化合物，團隊便利用理論化學(xué)對合成結(jié)果進行了輔助分析，從而真正獲得了對稀土——主族金屬成鍵的本質(zhì)特征和電子特性的認知。
此外，在實驗過程中，如何攻克稀土分子合金的合成技術(shù)和合成條件又成為了擺在團隊前行中的一道屏障。
孫忠明解釋：“大部分分子合金帶有負電荷，所以極易被氧化，其合成條件將是非�？量痰摹！倍敕浅：玫亻_展這方面的工作，則需要團隊同時具備高溫?zé)o機固體化學(xué)和金屬有機化學(xué)的合成背景，并掌握熟練的絕水絕氧操作技巧。
最終，孫忠明團隊通過搭建合金前體化合物制備和稀土（過渡）金屬有機化合物制備的兩條操作技術(shù)路線，成功解決了稀土分子合金的合成技術(shù)和條件上的關(guān)鍵問題。
對于未來，孫忠明給予了展望。他指出目前團隊的研究還處于起步階段。在此次研究的基礎(chǔ)上，團隊將繼續(xù)朝著分子合金的設(shè)計、合成及“金屬-金屬鍵”本質(zhì)研究的目標(biāo)前進。他們希望能夠合成出具有特殊光、電、磁和化學(xué)性質(zhì)的分子合金化合物，并通過澄清其幾何結(jié)構(gòu)，成功地確定出這種分子合金化合物的穩(wěn)定性以及力學(xué)特性，使分子合金化合物成為有效的基本材料“建筑”的單元，從而定向組裝出具有特定組分、特定功能及特定尺寸的新型功能材料。
孫忠明最大的心愿是：未來，通過他們的研究工作，能夠讓分子合金組裝材料，成為材料科學(xué)領(lǐng)域一個大放異彩的“新星”，發(fā)揮出舉足輕重的科學(xué)價值。
